晶体是质点(分子、离子、或原子)在空间有规则地排列的,具有整齐外形,以多面体出现的固体物质.在空间里无限地周期性的重复能成为晶体的具有代表性的最小单元,称为晶胞.一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示.
(1)确定该合金的化学式______.
(2)若晶胞的边长=a nm,计算此合金的密度______(不必化简)g/cm3.
(3)取一定质量的该合金粉末溶于足量的稀NaOH溶液中,待反应完全停止后得到气体6.72L.过滤,将残渣用蒸馏水洗净后,取其质量的十分之一,投入100mL一定浓度的稀硝酸中,恰好完全反应,共收集到气体0.672L,求硝酸的物质的量浓度.(写分析过程,以上气体体积均在标准状况下测定)

(1)根据晶胞的结构可知,晶胞中Fe位于顶点的有8个,位于面心的有6个,位于棱上的有12个,位于体心的有1个,则晶胞平均含有Fe的个数为:8×
+6×1 8
+12×1 2
+1=8,1 4
晶胞中含有4个Al原子,且都位于晶胞内部,则晶胞平均含有4个Al,
n(Fe):n(Al)=2:1,所以化学式为Fe2Al,
故答案为:Fe2Al;
(2)一个晶胞中含有8个Fe原子和4个Al原子,则质量为:m=
g,8×56+4×27 NA
体积为:(a×10-7)3cm3,
所以晶胞的密度为:ρ=
=m V
g/cm3,8×56+4×27 NA•(a×10-7)3
故答案为:
;8×56+4×27 NA•(a×10-7)3
(3)Fe~HNO3~Fe(NO3)2~NO
3 8 3 2
Fe~HNO3~Fe(NO3)3~NO
1 4 1 1
根据铁和稀硝酸的反应,不管铁被氧化到什么价态,均有
n(HNO3)=4n(NO)=4×
=0.12mol0.672L 22.4L/mol
c(HNO3)=
=1.2mol/L.0.12mol 0.1L
答:硝酸的物质的量浓度为1.2mol/L.